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DVD机调制与解调技术

★★★★★【文章导读】:DVD机调制与解调技术具体内容是:数字信号加入检验码以后,仍不能直接进行传输或记录,还必须对这些数字信号作出规定,规定这些由1、o构成的数码对应于什么样的波形,这种规定也称调制。调制的主要目的是:在现有条件下能够传输更多的信息,使传输通…

来源: 日期:2014-1-26 15:58:01 人气:标签:

DVD机调制与解调技术

  数字信号加入检验码以后,仍不能直接进行传输或记录,还必须对这些数字信号作出规定,规定这些由1、o构成的数码对应于什么样的波形,这种规定也称调制。调制的主要目的是:在现有条件下能够传输更多的信息,使传输通路与信号源匹配,克服噪声,以改善播放质量。在数字式激光播放机中,主要采用8-14调制(称efm)和8-16调制(称efm+)等。
  
  1.采用efm、efm+调制的原因
  
  用激光束向光盘写入数据时,激光束的通、断可在盘面上形成交替出现的凹面和凸面,它对应了一定规律性的数码。它规定:在激光束接通或断开的瞬时,对应数码1;而数字0不直接记录在光盘上,但可由重放电路再生出来。数据流是由一系列数码0和1组合而成,都是相互或基本上相互交替出现的。但是,也有时会出现数码连续为0或连续为1的情况,而这两种极端情况将带来一些不良影响,下图所示为两种极端情况。先看数码连续为1的情况,此时激光束的通断频率最高。光盘凹坑的长度很短,甚至比凹坑的宽度还要短,致使激光束较长时间照射不到坑。频繁的数码1经过积分电路后,会形成变化的直流电平,可能引起伺服误差信号的信噪比降低,使伺服系统工作不稳定。再看数码连续为0的情况。此时凹坑过长,在较长时间内没有出现数码1,会使数字处理电路的压控振荡器(vco)工作不稳定,还会使伺服跟踪循迹性能变坏。采用有效的调制处理后,可较好地克服以上矛盾。总之,为了使影碟机伺服系统稳定地工作,应当尽量减少信号的低频分量和直流平均分量,努力减少干扰。在刻录光盘之前,进行efm、efm+等调制处理,可以顺利达到上述要求。
  
  2.efm年口efm+调制
  
  (1)efm调制
  
  efm调制是由索尼和飞利浦公司共同提出的调制方式,它首先应用于cd调制中。它把数据按照每8位(bit)分成一组,对音频信号来说,就是将两个8位数据字分别送到8-14位变换器,变为14bit的通道位信号。然后,用通道位流在光盘上进行记录。
  
  由计算可知,在efm调制前,每个8位二进制数码从全o到全1,共有256种不同的组合;而efm调制后,每个14位二进制数码从全o到全1可达到16384种不同的组合。显然,前后两者无法一一对应。但是,在上述16384种码型当中,符合efm调制规则的却只有267种。我们选择其中两个作为子码同步信号(so和sl),还有几个数码的码型在电路处理时有一些困难,最后仅取剩余的256个数码,可恰好组成efm转换的对应码。国际电工委员会已对256个转换码作出了具体转换规定。
  
  经efm调制输出14位通道码,在实际调制时,还要在两个相邻的14位通道码之间插入3位附加码,将这3位附加码称为耦合码或结合码。插入结合码对efm调制具有重要作用。
  
  (2)efm+调制
  
  efm+是8-16位调制的简写,该调制方式应用于dvd系统。efm+和efm相似,但它的编码效率更高。在设计调制方式时,最重要的问题是,应使低频成分和时钟同步等重要参数不劣化。
  
  efm+调制方式,仍旧对源信号进行取样、量化,每个字节为8位。它的具体调制方法是采用一种(2~7)游程长编码,即在两个“1”之间的“0”的个数不是2~10,而是2~7。仍然是电平由高变低或由低变高的瞬间,对应数码“1”:除此之外,不管是高电平时还是低电平时,均代表“0”。在efm+当中,和efm一样,通过选择码使有凹坑的部分和凸面(或称镜面)部分的长度刚好相等,它有利于伺服系统的工作。由8bit数码转换为16bit数码后,可使“o”和“1”的个数相等;而efm则不可能,因为它经调制后转变为17bit的通道位。
  
  efm+编码器可以使用有限个状态设备来描述:每个信源码要求下一个信源码必须有特定的状态。输入信源码为8bit,输出通道码为16bit,都是由具有离散时间函数的4个状态组成。经过efm+编码后,根据计算,efm+的码字共有351种;但是编码器仅需要256个码字,另外的95个码字可供控制低频功率等使用。在efm+解码器内,可将16bit的通道码再恢复为8bit的信源码。这时,只看16bit码字还不能决定原来的信源码,还必须查看下一个符合状态要求的码字;因此,由通道码变换为信源码时,需要利用阵列pla(程序逻辑矩阵)来完成解码。与efm+解码器相比,efm解码器的解码工作比较简单,只需要看其17bit通道码中的前14bit数码。由于efm+比efm调制少lbit,因此记录密度可提高6%,这样有利于dvd在12cm碟片一记录133min的节目。


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